闪着蓝光的贝叶斯,到底有多神奇?(7)

2023-04-30 来源:飞速影视
上文提到,在分类知觉的内容或在不确定的情况下作决定时,贝叶斯大脑的工作水平近似于贝叶斯最优水平。这也就意味着,大脑在推断世界的未来(隐性)状态时,会尽可能多地考虑所有可获得的信息和所有概率约束。
对于所优化的量,有很多种命名。但是和大部分深奥、统一的理论一样,结果表明,对不同事物从不同角度进行优化,最后得到的量都是相同的。有一种方法就是把它看作证据,在信息理论中,这就相当于最大化感知数据和世界内部模型的互信息。

闪着蓝光的贝叶斯,到底有多神奇?


自由能
自由意志热力学一文对Karl Friston的主动推理理论(大致讲述了贝叶斯大脑所作所为的理论)作了更为详细的介绍。
Friston通过最小化自由能来优化一个模型的证据或边缘似然,这一模型则通过最小化“模型的意外”来定义(即最小化不符合世界模型的体验)。
这一理论进一步将主动元件引入了生命系统,如大脑的行为中,使得系统能够在世界中执行动作。也就是说,人类不仅可以描绘未来,还可以通过对世界作用和实现期待来主动改变未来。
Karl Friston认为,主动推理(Active Inference)的缩写为AI(与人工智能Artificial Intelligence的缩写相同)并不是一个偶然。他在一篇文章中表示,“在5到10年内,大部分机器学习都会结合最小自由能”。
这使得我们又想到了上文提到过的达马西奥对稳态的批判:
生命系统并不是静态的,为了将意外最小化,并在充满不确定性的未来中存活下去,它们在世界中不断活动。
意外时间平均能够充当熵的一种度量,这就把最小化自由能与熵联系了起来。Friston认为,这有着影响深远的物理结果:
这意味着,贝叶斯大脑在最大化证据的同时,也在暗中最小化熵。换句话说,贝叶斯大脑与热力学第二定律相违背,并对自然的无序倾向给出了自组织的原则性解释。
因此,贝叶斯大脑假说是关于基本范围的理论。它将大脑的行为与稳态重要性联系了起来,与在一个情愿消散的世界中挣扎求生的生命联系了起来。
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